專利名稱：形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物區(qū)域阻擋膜圖案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物區(qū)域阻擋膜圖 案的方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)展，自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物如自對(duì)準(zhǔn)鎳化硅、鈦化硅方法 被引進(jìn)來(lái)，用于產(chǎn)生硅化物，能夠很好地與露出的源、漏以及多晶硅柵的硅(Si)對(duì)準(zhǔn)。這 是因?yàn)榻饘冁?Ni)、鈦(Ti)或者鈷(Co)可以與硅反應(yīng)，但是不會(huì)與硅氧化物如二氧化硅 (SiO2)、硅氮化物如氮化硅(Si3N4)或者是硅氮氧化物(SiON)反應(yīng)。因此Ni、Ti或者Co僅 僅會(huì)尋找到硅的部分進(jìn)行反應(yīng)，而對(duì)于由硅氧化物如二氧化硅(SiO2)、硅氮化物如氮化硅 (Si3N4)或者是硅氮氧化物(SiON)所覆蓋的部分，不會(huì)進(jìn)行反應(yīng)，就好比Ni、Ti或者Co會(huì) 自行對(duì)準(zhǔn)硅的部分。自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物方法(salicide)是一種相當(dāng)簡(jiǎn)單方便的接觸金屬化程序，但 是在半導(dǎo)體器件的制作過(guò)程中，有一些器件需要salicide過(guò)程，而有些器件需要非自對(duì) 準(zhǔn)金屬硅化物(non-salicide)過(guò)程，對(duì)于需要non-salicide過(guò)程的器件，就要利用上述 salicide的特性，用不會(huì)與金屬反應(yīng)的材料把需要non-salicide的器件覆蓋起來(lái)。這種用 于覆蓋non-salicide器件的材料就稱為自對(duì)準(zhǔn)硅化物區(qū)域阻擋膜(Silicide Area Block, SAB)。在現(xiàn)有的技術(shù)中，SAB膜采用的材料一般是富硅氧化物(silicon richoxide, SR0) 或者包括Si02、SiON和SiO2層的ONO結(jié)構(gòu)等等。其中，SRO膜的硅含量比常規(guī)氧化硅膜 大，SRO的制備與常規(guī)氧化硅大致相同，都可以通過(guò)等離子體化學(xué)氣相沉積方法，采用單硅 烷(SiH4)、氧氣(O2)和稀有氣體如氬(Ar)的氣體混合物作為制備氣體。其中，SiH^PO2 的比率設(shè)置成高于形成常規(guī)氧化硅的所用比率。另外，可以使用另一種硅烷氣體如二硅烷 (Si2H6)氣體和四乙氧基硅烷(TEOS)氣體取代單硅烷氣體。也可以使用含氧氣體如一氧化 二氮(N2O)氣體或者臭氧(O3)取代氧氣。現(xiàn)有技術(shù)中晶圓上，部分半導(dǎo)體器件的俯視示意圖如圖1所示。圖1中提供一半 導(dǎo)體襯底100，在該半導(dǎo)體襯底上形成半導(dǎo)體器件的有源區(qū)和隔離區(qū)。有源區(qū)之間通過(guò)淺 溝槽隔離區(qū)(STI)隔離。位線(BL) 101與字線(WL) 103呈長(zhǎng)條狀，垂直交叉設(shè)置，但處于不 同的層，通過(guò)在BL和WL上施加電壓對(duì)由BL和WL所限定的單元進(jìn)行控制。在水平設(shè)置的 WL103之間，各個(gè)STI102也呈水平排列，各個(gè)STI102之間的位置需要在后續(xù)工藝制程中制 作接觸孔(Contact，CT)，所以將STI102之間的位置稱為接觸孔位置104。CT作為器件有 源區(qū)與外界電路之間連接的通道，在器件結(jié)構(gòu)組成中具有重要的作用，CT用于硅芯片內(nèi)的 器件與第一金屬層之間在硅表面的連接。也就是說(shuō)在后段工藝中，在圖1結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上沉 積形成介電層，然后在介電層上制作CT，使之與硅表面，即半導(dǎo)體襯底100連接，然后在CT 中沉積金屬形成第一金屬層。需要說(shuō)明的是，一般在氮化物只讀存儲(chǔ)器(Nitride Read-Only Memory, NR0M)中，
3實(shí)施硅化物工藝(silicide process)時(shí)，STI102之間的接觸孔位置104，是不形成金屬硅 化物層的，那么就需要SAB膜的保護(hù)，這樣有SAB膜阻擋的地方，沉積的金屬不會(huì)與之發(fā)生 反應(yīng)，只會(huì)在露出的多晶硅表面或者半導(dǎo)體襯底表面，Si與金屬反應(yīng)形成金屬硅化物層。圖2為如圖1所示的半導(dǎo)體器件沿線A-A’截取的剖面圖。圖2中STI102將半導(dǎo) 體襯底100隔離開多部分區(qū)域，后續(xù)在該區(qū)域上需要制作CT。一般以氧化硅構(gòu)成的STI102 的上表面高度要高于半導(dǎo)體襯底100。形成覆蓋圖2所示結(jié)構(gòu)的SAB圖案的方法包括以下步驟步驟31、SAB膜的沉積。在圖2所示的半導(dǎo)體襯底100及STI102的表面采用化學(xué)氣相沉積的方法(CVD) 形成一層SAB膜，然后進(jìn)行高溫退火處理。步驟32、在所述SAB膜的表面涂布光阻膠層，并進(jìn)行光阻膠層的曝光顯影過(guò)程，形 成圖案化的光阻膠層302。其中，光阻膠層的涂布是覆蓋整個(gè)晶圓的。由于接觸孔位置104是需要SAB膜保護(hù) 的，所以在曝光顯影光阻膠時(shí)，圖案化的光阻膠層302仍然要覆蓋接觸孔位置104處的SAB 膜，而且一般形成的圖案化光阻膠層呈細(xì)長(zhǎng)條狀，即將多個(gè)接觸孔位置104和STI102 —同 覆蓋。形成圖案化光阻膠層的俯視示意圖如圖3所示。從圖1中可以看出STI在垂直方向 上也有呈長(zhǎng)條狀分布，只是被WL103部分覆蓋，本申請(qǐng)文件所述STI102都指的是水平方向 上的分布，所涉及的技術(shù)方案也與垂直方向分布的STI無(wú)關(guān)。步驟33、以該圖案化的光阻膠層302為掩膜來(lái)實(shí)施刻蝕SAB膜的工藝，最終形成所 需要的SAB膜圖案。并去除剩余光阻膠。值得注意的是，隨著半導(dǎo)體器件高密度、高集成度的發(fā)展，半導(dǎo)體器件的尺寸也越 來(lái)越小，所以圖3中在SAB膜上形成圖案化的光阻膠層302也越來(lái)越細(xì)、越來(lái)越厚，這樣在 刻蝕SAB膜之前很容易就會(huì)出現(xiàn)光阻膠倒塌的現(xiàn)象(peeling)。當(dāng)部分光阻膠發(fā)生倒塌之 后，后續(xù)進(jìn)行SAB膜刻蝕的時(shí)候，本來(lái)需要SAB膜保護(hù)的位置，由于光阻膠倒塌，失去了對(duì) SAB膜的掩蔽，就會(huì)將該位置的SAB膜刻蝕掉，這樣在該位置就會(huì)露出半導(dǎo)體的襯底，在實(shí) 施硅化物工藝時(shí)，該位置上自然形成金屬硅化物層。也就是說(shuō)本不應(yīng)該形成金屬硅化物層 的地方(要制作接觸孔的地方)有金屬硅化物層產(chǎn)生，因?yàn)榻饘俟杌?，如Co、Ni等都有很 強(qiáng)的穿透性，在后續(xù)制作形成CT之后，在接觸孔就很容易發(fā)生漏電。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是在后續(xù)制作形成接觸孔之后，在接觸孔發(fā)生 漏電。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明公開了一種形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物區(qū)域阻擋膜SAB圖案的方法，該方法包括沉積SAB膜，所述SAB膜同時(shí)覆蓋淺溝槽隔離區(qū)STI和接觸孔位置；在所述SAB膜上涂布光阻膠層；曝光顯影，形成圖案化的光阻膠層，所述圖案化的光阻膠層在STI處分段；以所述圖案化的光阻膠層為掩膜刻蝕SAB膜，形成SAB膜圖案。所述圖案化的光阻膠層之間的間隔要小于等于露出的STI的長(zhǎng)度。
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所述圖案化的光阻膠層的寬度介于兩個(gè)平行排列的字線WL之間。由上述的技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明將在SAB膜上覆蓋的光阻膠層進(jìn)行曝光顯影，且 曝光顯影時(shí)把光阻膠層分成多段，將分段處設(shè)置在STI處，STI的區(qū)域比較大，即使有些偏 差，在STI處也不會(huì)形成自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物層，所以涂布時(shí)控制起來(lái)相對(duì)更容易。曝光顯影 之后的光阻膠層分成多段，不再像現(xiàn)有技術(shù)那樣比較細(xì)長(zhǎng)，容易導(dǎo)致光阻膠倒塌的缺陷，因 此后續(xù)制作形成CT之后，也就不會(huì)有漏電現(xiàn)象的發(fā)生。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中晶圓上，部分半導(dǎo)體器件的俯視示意圖。圖2為如圖1所示的半導(dǎo)體器件沿線A-A’截取的剖面圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)形成圖案化光阻膠層的俯視示意圖。圖4為本發(fā)明中形成SAB膜圖案的方法的流程示意圖。圖5為本發(fā)明形成圖案化光阻膠層的俯視示意圖。圖6為如圖5所示的半導(dǎo)體器件沿線B-B’截取的剖面圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案、及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例， 對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明利用示意圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為了便于 說(shuō)明，表示結(jié)構(gòu)的示意圖會(huì)不依一般比例作局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本發(fā)明的限定，此 外，在實(shí)際的制作中，應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。并且與本發(fā)明無(wú)關(guān)的部分 公知結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。本發(fā)明將在SAB膜上覆蓋的光阻膠層進(jìn)行曝光顯影，且曝光顯影時(shí)把光阻膠層分 成多段，將分段處設(shè)置在STI處，STI的區(qū)域比較大，即使有些偏差，在STI處也不會(huì)形成自 對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物層，所以涂布時(shí)控制起來(lái)相對(duì)更容易。本發(fā)明中形成SAB膜圖案的方法，流程示意圖如圖4所示。步驟41、在圖2所示的半導(dǎo)體襯底100及STI102的表面采用化學(xué)氣相沉積的方法 (CVD)形成一層SAB膜401，然后進(jìn)行高溫退火處理。步驟42、在所述SAB膜401的表面涂布光阻膠層，并進(jìn)行光阻膠層的曝光顯影過(guò) 程，形成圖案化的光阻膠層402。形成圖案化光阻膠層402的俯視圖如圖5所示。圖6為如 圖5所示的半導(dǎo)體器件沿線B-B’截取的剖面圖。步驟43、以該圖案化的光阻膠層402為掩膜來(lái)實(shí)施刻蝕SAB膜的工藝，最終形成所 需要的SAB膜圖案。并去除剩余光阻膠。本發(fā)明中為了防止光阻膠倒塌的現(xiàn)象的發(fā)生，不再像現(xiàn)有技術(shù)中那樣，曝光顯影 之后的光阻膠層呈長(zhǎng)條狀，而是將長(zhǎng)條狀光阻膠層分段，也就是說(shuō)將光刻時(shí)掩膜版上的圖 案，由原來(lái)的長(zhǎng)條狀改為段狀，最終掩膜版上呈段狀的圖案是要顯示在光阻膠層上的。曝光 顯影時(shí)光阻膠層在STI處分段，就會(huì)露出分段處的SAB膜，那么露出的SAB膜失去了光阻膠 的掩蔽，就會(huì)被刻蝕掉，接下來(lái)就會(huì)露出STI。本發(fā)明將光阻膠層的分段處設(shè)置在STI處， 是因?yàn)镾TI由氧化硅構(gòu)成，即使顯露出來(lái)，實(shí)施硅化物工藝時(shí)，也不會(huì)形成自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物。進(jìn)一步地，在STI處分段，是因?yàn)镾TI的區(qū)域比較大，有較大的控制窗口，即使分段處有 些偏差，即向左或者向右移動(dòng)稍微偏離預(yù)定分段處，也仍然會(huì)落到STI的區(qū)域，所以說(shuō)將光 阻膠曝光顯影時(shí)在STI102處分段，是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，不僅克服了由于光阻膠細(xì)長(zhǎng)而 發(fā)生倒塌的缺陷，而且選擇STI102處作為分段處，曝光顯影該光阻膠層使之分段時(shí)，也比 較容易，有較大的控制窗口。顯然，將光阻膠層在曝光顯影時(shí)分段，其分段處的設(shè)置可以有多種選擇，目的在于 消除光阻膠倒塌的缺陷，所以可以在曝光顯影時(shí)將每個(gè)STI102設(shè)置為分段處，也可以間隔 幾個(gè)STI102，只要確保曝光顯影后光阻膠的長(zhǎng)度縮短后，沒(méi)有光阻膠倒塌的發(fā)生即可。本發(fā)明設(shè)置光阻膠層分段在STI102處，由于水平排列的STI102的寬度根據(jù)器件 的需要，而有所不同，例如，在與垂直方向設(shè)置的STI的交叉處，STI102的長(zhǎng)度相對(duì)較寬， 所以本發(fā)明定義光阻膠層分段后，光阻膠層402之間的間隔可以等于最終露出的STI102 的長(zhǎng)度，優(yōu)選為小于最終露出的STI102的長(zhǎng)度。這樣即使有所偏差，由于曝光顯影后露出 的SAB膜的區(qū)域長(zhǎng)度小于STI102的長(zhǎng)度，使得最終刻蝕完露出的SAB膜后，露出的仍然是 STI102的區(qū)域，而不顯露出后續(xù)需要制作接觸孔的半導(dǎo)體襯底，即接觸孔位置104。對(duì)于曝 光顯影后光阻膠層的寬度，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)限定，需要在寬度上將圖2中的接觸孔位置 104和STI102的區(qū)域全部覆蓋，并且介于兩個(gè)平行排列的WL103之間，即沒(méi)有覆蓋WL103。綜上所述，本發(fā)明設(shè)置光阻膠層分段在STI102處，克服了光阻膠層倒塌的缺陷， 接觸孔位置104不再有自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成，在后續(xù)制作形成CT之后，就不會(huì)有漏電 現(xiàn)象的發(fā)生，從而提高了器件的合格率。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物區(qū)域阻擋膜SAB圖案的方法，該方法包括沉積SAB膜，所述SAB膜同時(shí)覆蓋淺溝槽隔離區(qū)STI和接觸孔位置；在所述SAB膜上涂布光阻膠層；曝光顯影，形成圖案化的光阻膠層，所述圖案化的光阻膠層在STI處分段；以所述圖案化的光阻膠層為掩膜刻蝕SAB膜，形成SAB膜圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖案化的光阻膠層之間的間隔要小于 等于露出的STI的長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖案化的光阻膠層的寬度介于兩個(gè)平 行排列的字線WL之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種形成自對(duì)準(zhǔn)硅化物區(qū)域阻擋膜SAB圖案的方法，該方法包括沉積SAB膜，所述SAB膜同時(shí)覆蓋淺溝槽隔離區(qū)STI和接觸孔位置；在所述SAB膜上涂布光阻膠層；曝光顯影，形成圖案化的光阻膠層，所述圖案化的光阻膠層在STI處分段；以所述圖案化的光阻膠層為掩膜刻蝕SAB膜，形成SAB膜圖案。采用該方法在后續(xù)制作形成接觸孔之后，有效防止了漏電現(xiàn)象的發(fā)生。
文檔編號(hào)G03F7/00GK101969025SQ20091005543
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者張海英, 楊帆, 林競(jìng)堯, 王培仁 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司